滚动轴承计算题汇总

滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等）1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d=200mm，作用在齿轮上的载荷为TF=1890N,=700N,=360N.轴承的内部轴向力S与径向载荷的关系式为：S=0.4TF。求两轴承所承受的轴向载荷。FAFR150150FT题1图解：受力分析如图示。FAFR150150FTS2S1R1HR2HR1VR2V100题1答图1150100300700150360100470300rAvNFFR21700470230vrvNRFR2111189094522HHrNRRF22111VHRRR22222VHRRR110.4SR220.4SR1S、2S方向如图示12400360782ANSSF所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。1211422,782ANNSSAAF2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R1=2500N，R2=5000N，作用在轴上的向外负荷Fa1=400N,Fa2=2400N。轴在常温下工作，载荷平稳fP=1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些？（注：30307轴承的Y=1.6,e=0.37,S=R/(2Y);当A/Re时，X=0.4,Y=1.6；当A/R=e时，X=1,Y=0）Fa2Fa1轴承2轴承1R1R2题2图解：受力分析如图示。Fa2Fa1轴承2轴承1R1R2S1S2题2答图112500781221.6NYRS2250001563221.6NYRS211278124004002781aaNSSFF所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。112111781,2781aaNNSSAAFF117810.312500eAR2227810.565000eAR所以11111()2500PNfPXRYA22222()6450PNfPXRYA因为1P2P所以轴承2寿命短些3．某齿轮轴由一对30212/P6X轴承支承，其径向载荷分别为1rF=5200N,2rF=3800N，方向如图所示。取载荷系数fp=1.2。试计算：两轴承的当量动负荷P1、P2:1）当该对轴承的预期寿命Lh=18000h时，齿轮轴所允许的最大工作转速Nmax=?附30212/P6X轴承的有关参数如下：Cr=59250N,e=0.35,X=0.4,Y=1.7,S=Fr/(2Y)ⅠⅡFAFr1Fr2题3图解：受力分析如图示。ⅠⅡFAFr1Fr2S2S1题3答图（1）1152001529221.7rNYFS2238001118221.7rNYFS1S、2S方向如图示121520912002729ANSSF所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。12111529,2729ANNSSAAF1212152927290.29,52003800rreeAAFF所以11111()1.252006240PNfPXRYA22222()1.2(0.438001.72729)7391PNfPXRYA（2）6()6010tthCnPfL66103max159250()()955min6060180073911010tthCrPfnL4.某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：rF=2500N,aF=1000N,载荷系数pF=1.1，试求：1）两轴承的当量载荷1P,2P；2）判别哪个轴承的寿命hL较短，为什么？注：1）30307轴承，rC=39800N,eC=35200N,附加轴向力2RSY；2）eAeRAeR0.32XYXY100.41.9110050FrFa2250题4图解：受力分析如图示。110050FrFa2250S1S2R1R2题4答图（1）115050250raFFR2500150100050250=1700N210050250raFFR2500100100050250=800N111700221.9RSY=447N，22800221.9RSY=211N1S、2S方向如图示。1S+aF=447+1000=14472S所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。1A=1S=447N，2A=1S+aF=1447N1A/1R=4471700=0.263e2A/2R=1447800e所以：1P=1111()pfXRYA=1870N2P=2222()pfXRYA=3376N（2）因为2P1P所以轴承2寿命短。5．如图所示：减速器一根轴用两个型号30310圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷1R=8000N，2R=2000N；齿轮上的轴向力1aF=2000N，2aF=1000N；工作速度n=350r/min。减速器在常温下工作，有中等冲击，试计算轴承的寿命hL。（已知条件：tf=1，df=1.5，nf=2，'C=122000N，e=0.35，X=0.4，Y=1.7，2RSY）R1R2Fa2Fa1题5图解：受力分析如图示。R1R2Fa2Fa1S2S1题5答图112RSY=800021.7=2353N222RSY=200021.7=588N1S、2S方向如图示。1S21aaFF=23531000+2000=3353N＞2S所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。1A=1S=2353N2A＝1S21aaFF=3353N1A/1R=23538000=0.294e2A/2R=33532000e所以：1P=1111()pfXRYA=12000N2P=2222()pfXRYA=9750NhL='610()60ttfCnP=612101122000()603509750=216585h6．如图所示：一对7306AC型角接触球轴承。已知：1RF=3000N，2RF=1000N，aF=500N，n=1200r/min,载荷平稳，常温下工作，球轴承的寿命。提示：7036AC轴承：rC=25.2kN,S=0.7R,e=0.68，AF/RFe时，X=0.41，Y=0.87AF/RFe时，X=1，Y=0FaFR1FR2题6图解：受力分析如图示。FaFR1FR2S1S2题6答图1S=0.71rF=0.73000=2100N2S=0.72rF=0.71000=700N1S、2S方向如图示。aF+2S=500+700=12001S所以轴承1“放松”，轴承2“压紧”。1A=1S=2100N2A=1SaF=2100500=1600N11/rAF=21003000=0.7e22/rAF=16001000e所以1P=1111()prfXFYA=0.413000+0.872100=3057N2P=2222()prfXFYA=0.411000+0.871600=1802N所以hL='610()60ttfCnP=61023200()6012003057t=7780h7．有一轴用30208轴承支承，受力和尺寸如图示，轴转速n=960r/min，轴承额定动负荷rc=44400N，Y=1.6,e=0.37,S=YF2,当aF/rFe时，P=rpFf，当aF/rFe时。P=arpYFFf4.0，求危险轴承的寿命。注：为箭头指向并垂直纸面pCnLrh16670，Pf=1.2Ft=1200N2130mmFa=300NFr=400N120mm60mm题7图解：受力分析如图示。Ft=1200N2130mmFa=300NFr=400N120mm60mmR1HR1VR2VS2R2HS1题7答图vR21203060arFFN1251203030060400NFFRvrv52512540021NFRtH600120601200120602NRFRHHt1800600120021NRRRHv187518005252221211NRRRHv6136001252222221NYRS5866.121875211NYRS1926.126132221S、2S方向如图示。NSFa49219230021S所以轴承1“放松”，轴承2被“压紧”。NSFa58611NFSFaa28630058612eFFra31.0187558611，eFFra47.061328622所以NffPrP225018752.111NFFfParP8432866.16134.02.16.14.0222所以pCnLrh16670=91022504440096016670=133434h8．根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为NFr16501和NFr35002，外加轴向力NKa1020。（1）若内部轴向力S=0.7rF，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷1aF和2aF。（2）已知e=0.65，当aF/rFe时，X=1,Y=0;当aF/rFe时，X=0.84,试计算两轴承的当量动载荷1p和2p。编者注：此题未给载荷系数,pf题解当pf=1计算。KaKr2Kr1题8图解：（1）受力分析如图示。KaKr2Kr1S1S2题8答图NFSr115516507.07.011NFSr245035007.07.0221S、2S方向如图示。21217510201155SSKa所以轴承2“放松”，轴承1“压紧”。NKSFaa14301020245021NSFa245022(2)eFFeFFaara7.035002450,165014301211所以11111arPFYFXfP=0.421650+0.841430=1894N222221arPFYFXfP=0.423500+0.842430=3511N9．圆锥齿轮减速器主动轴由一对圆锥滚子轴承支撑，布置如图。已知齿轮平均分度圆直径d=56mm，所受圆周力NFt1130，径向力NFr380，轴向力NFa146，求两轴承所受轴向载荷1AF、2AF。（内部轴向力eFFYFFARRs,2时，X=0.4,Y=1.6）50100题9图解：受力分析如图示。50100S2S1R1HR2VR1VR2HFtFrFa28题9答图10028501arvFFR=N1491002814650380NRFRvrv52914938012NFRtH565100501130100501NRFRHtH1695565113012NRRRHv5845651492221211NRRRHv177616955292222222NYFFrS5.1826.12580211NYFFrS5556.1217762221SF、2SF方向如图所示。12701146555SaSFNFF所以轴承1被“压紧”，轴承2“放松”。NFFFaSA70121NFFSA5552210．图示为一对角接触球轴承支承结构，轴承面对面正安装，轴上作用的径向外载荷NFR6600，轴向外载荷NFA1000，轴承的派生轴向力是RS68.0，当eRA时，41.0X,87.0Y，68.0e，轴承的额定动载荷NC48000，载荷系数2.1Pf，工作转速min650rn，正常工作温度。试：(1)计算1、2轴承的径向载荷；(2)计算l、2轴承的轴向载荷；(3)计算l、2轴承的当量动载荷；(4)计算寿命较短的轴承寿命hL。FAFrL2L2#1#题10图解：受力分析如图所示。FAFrL2L2#1#S2S1R1